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钻孔冲洗

在钻探或钻井工程中,利用水泵或压缩空气机将水或泥浆、空气、充气泥浆、黏性泡沫、雾化泥浆等冲洗介质输入孔(井)内,形成循环流动,以冷却钻头并将钻粉或钻屑携出孔口的作业,称冲洗钻孔。
钻孔中的冲洗介质又称钻探的“血液”。一旦钻孔内冲洗介质停止循环,或者选择不当时,就会发生烧钻,钻进时破碎的岩粉不能及时排除孔外,甚至不能进尺。同时还会发生孔壁坍塌、夹埋钻具等一系列孔内事故。因此正确选择和合理使用冲洗介质是提高钻探效率和降低钻探成本的必要手段。 

钻孔冲洗基本信息

钻孔冲洗冲洗方式

为了将岩粉从孔底排除或者是某种取心的需要,根据不同的地层条件,冲洗液在钻孔中可采用不同的循环方式。其循环方式有正循环和反循环,而反循环又包括全孔反循环和孔底局部反循环。

钻孔冲洗正循环

冲洗液由水泵输送至高压胶管到水接头,沿钻杆的中空而下,通过钻头的水口,冷却钻头,冲洗孔底,让后带上岩屑沿孔壁与钻具的环状间隙返回地表,流入地面的循环槽中。返回地面的冲洗液在循环系统得到净化后可再压入钻孔重复使用。在多孔隙或裂隙的岩石中钻进时,冲洗液往往会部分或全部漏失,需要向水源箱中补充新的冲洗液。

钻孔冲洗反循环

全孔反循环:冲洗液经过水泵的压送,由钻具和孔壁的外环状间隙压入孔内,然后由钻头水口进入钻具和钻杆柱内孔中,将携带上的岩屑返回地表。其循环途径与正循环相反。全孔反循环冲洗钻具只有在某些特殊要求时采用。

孔底反循环:又称局部反循环。它是正、反循环结合的一种循环方式,是在正循环钻具的上部与钻杆之间加了一个喷射式反循环接头,接头以下为反循环,接头以上仍为正循环状态。这种反循环常用于难以取心的松散地层和硬、脆、碎地层,作为提高岩矿心采取率的技术措施之一。

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钻孔冲洗造价信息

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钻孔冲洗介质类型

钻孔冲洗清水

清水粘度小,因此钻具回转和水泵工作阻力小,液柱压力对阻碍孔底岩石破碎的影响小,故钻进效率较泥浆时高;清水中岩粉容易净化,对钻具和水泵的磨损小;此外清水洗孔成本低,操作方便。因此,在稳固的岩层和钻孔深度不大的漏失地区(水源丰富时)应尽量采用清水洗孔。

钻孔冲洗泥浆

泥浆是由优质粘土与水混合后(根据不同的地层需要加入一定数量的有机或无机化学处理剂以改善泥浆的性能)所形成的一种胶体悬浮液。在复杂地层钻进时多采用这类冲洗液冲洗钻孔。通过对泥浆性能的调整,能有效地对付涌水、井喷、部分漏失、钻孔缩径、坍塌掉块等许多复杂情况。

钻孔冲洗乳化液

这类冲洗液为油(机油或重柴油)和乳化剂(即表面活性剂和水)通过强力搅拌配成。它具有良好的润滑、冷却、排粉、减振等性能、它是为适应小口径金刚石钻进而发展起来的冲洗液。

钻孔冲洗空气

采用压缩空气或高压天然气冲洗钻孔,国内外在石油钻井中应用较多,岩心钻探中也开始使用。由于空气密度小,流速快,有利于孔底清洁和提高钻速。特别是在干旱缺水的地区具有很大的经济意义。纯空气钻进只适用于干燥地层。在潮湿地层易泥包粘卡钻具。如果将高压空气通入一定比例的发泡溶液中形成空气泡沫,空气泡沫能适用于含水地层。

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钻孔冲洗常见问题

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钻孔冲洗文献

基岩帷幕灌浆钻孔冲洗及压水试验 基岩帷幕灌浆钻孔冲洗及压水试验

基岩帷幕灌浆钻孔冲洗及压水试验

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页数: 21页

基岩帷幕灌浆钻孔冲洗及压水试验 2014-01-30 09:18 来源 : www.02sl.com 作者 :admin 钻 进 一、钻孔方法 灌浆帷幕的钻孔是实现帷幕灌浆的先决条件,只有通过特设的钻孔,才能进行帷幕灌浆。 基岩中采用回转式钻机,主要有硬质合金钻进,钻粒钻进和金刚石钻进三种,可根据岩石的硬度、完整性和可钻 性的情况而选用。在较软的、可钻性为 6—7级以下的岩石中,多采用硬质合金钻进;在 7 级以上的坚硬岩石中, 多采用钻粒钻进;在石质坚硬且较完整的岩石中,应尽可能地采用金刚石钻进。近期经常采用的是金刚石或硬质 合金钻头钻进, 而钻粒钻进方法已很少被采用了。 金刚石钻进, 不仅岩粉少, 而且钻进效率和岩芯采用率均较高, 钻孔孔间也容易得到保证。 2001 年制定的水泥灌浆施工技术规范中规定: 帷幕灌浆孔也可采用冲击或冲击回转式 钻机钻进。当采用这种方法钻进时,应加强

高位钻孔设计-钻孔 高位钻孔设计-钻孔

高位钻孔设计-钻孔

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页数: 10页

瓦斯抽放钻孔施工设计 为加强对 W908工作面的瓦斯治理,防止工作面在回采时瓦 斯超限,经研究决定从 W908材料巷原移动救生舱硐室开始,往 工作面方向顶板处施工瓦斯抽放孔。 为确保施工期间的安全, 特 编制本设计。 一、概况及技术参数的确定 高位钻孔瓦斯抽放是沿着工作面回风顺槽 ,利用专用钻机斜向预 采煤体顶板钻孔 , 在采空区顶板裂隙带层位上布置钻孔 , 抽放采空 区冒落带及裂隙带内的瓦斯 , 进而改变采空区流场分布。 它的作用是 , 解决采空区上隅角一带瓦斯积聚和回风流瓦斯超限问题。 1、 瓦斯抽放参数 高位钻孔瓦斯抽放又称顶板裂隙带抽放。 回采工作面周围的采动 压力场 , 在垂直方向上形成冒落带、 裂隙带和弯曲下沉带 , 在水平方 向上形成煤壁支撑影响区、 离层区和重新压实区。 在这个采动压力场 中形成的裂隙区间 , 便成为瓦斯流动的通道。 采空区内的瓦斯由于受 瓦斯浮力和通风总

钻孔冲洗与注浆简介

作品目录

目录

第一篇 钻孔冲洗

第一章 钻孔冲洗概述

第一节 冲孔的意义与功用

一、冲洗钻孔的意义

二、冲洗钻孔的功用

第二节 冲孔流体的分类

第三节 冲孔流体的循环方式

一、正循环冲孔

二、反循环冲孔

三、孔底局部反循环冲孔

第四节 冲孔流体的发展概况

第二章 水及润滑冲洗液

第一节 水及其冲孔特性

一、水的某些性质

二、清水冲孔的性能特点

三、清水冲孔的应用范围

四、水质

第二节 钻具润滑概述

一、润滑钻具的意义

二、润滑钻具的方法

第三节 表面活性剂

一、表面活性剂的分类

二、表面活性剂的性质和作用

第四节 表面活性剂溶液型润滑冲洗液

一、阴离子表面活性剂的润滑作用

二、常用的阴离子型表面活性剂

第五节 乳状液型润滑冲洗液

一、乳化油

二、乳状液的稳定

三、乳状液的破乳及其防治

四、乳状液的润滑作用

第六节 冲洗液的润滑性能及其测定

一、减摩阻性能(摩擦系数)及其测定

二、减磨损性能(磨损速率)及其测定

三、乳状液的稳定性(抗破乳性能)及其测定

第七节 钻具涂抹润滑脂

一、涂抹钻具的润滑脂

二、润滑脂的涂抹方法

第三章 泥浆

第一节 概述

第二节 造浆粘土

一、粘土的组成

二、粘土矿物晶胞的基本结构单元和矿物区分要点

三、主要粘土矿物的晶体结构与特性

四、粘土矿物的化学组成

五、泥浆用膨润土的质量评价标准

第三节 粘土-水分散体系的物理化学性质

一、粘土的水化膨胀

二、粘土-水界面上的吸附

三、粘土-水界面的双电层

四、粘土与有机聚合物的吸附

五、粘土-水分散体系的稳定与聚结

第四节 泥浆性能及测定

一、泥浆的密度(相对密度)和固相含量

二、泥浆的流变性

三、泥浆的失水与护壁性

四、泥浆的胶体率和稳定性

五、泥浆的润滑性和泥皮的粘滞性

六、泥浆的含砂量

七、泥浆的pH值

第五节 泥浆处理剂

一、无机处理剂

二、有机处理剂

三、惰性材料

第六节 泥浆类型介绍

一、细分散泥浆

二、粗分散泥浆

三、不分散低固相泥浆

四、抗高温泥浆

五、油基泥浆

第四章 无固相冲洗液与低密度流体

第一节 无固相聚合物冲洗液

一、概述

二、水溶性聚合物

三、无固相冲洗液的性能及其测定

四、无固相冲洗液的类型介绍

第二节 低密度冲孔流体

一、概述

二、干空气与雾气

三、泡沫

四、充气液体

第五章 冲孔流体的管理

第一节 冲孔流体的选择与压力损失计算

一、冲孔流体类型与性能的选用

二、金刚石绳索取心钻进冲洗液压力损失计算

第二节 冲洗液的现场配制与维护

一、冲洗液的现场配制

二、冲洗液的现场维护

第三节 冲洗液的净化

一、自然沉降法

二、机械净化法

三、化学净化法

第二篇 钻 孔注浆

第六章 钻孔注浆材料

第一节 钻孔注浆概述

一、钻孔注浆的目的

二、注浆材料的分类

第二节 普通水泥

一、普通水泥的种类与成分

二、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化

三、硅酸盐水泥的主要技术性能

第三节 其它品种水泥

一、快硬早强水泥

二、油井水泥

三、抗硫酸盐水泥

四、超细水泥

第四节 水泥外加剂

一、水泥减水剂

二、水泥早强剂

三、水泥速凝剂

四、缓凝剂

五、聚合物增强剂

第五节 粘土和砂

一、注浆用粘土

二、砂

第六节 注浆用粒状浆液的性能

一、浆液的粘度和可泵期

二、浆液的凝结时间

三、浆液的可灌性

四、浆液结石体的性质

第七节 常用的粒状浆液

一、水泥浆

二、水泥粘土类浆液

三、水泥-水玻璃浆液

第八节 化学浆液

一、概述

二、化学灌浆材料

第九节 水泥-化学浆液

第七章 钻孔护壁与堵漏

第一节 概述

一、复杂地层的种类

二、加剧孔内地层复杂的技术因素

三、防治钻孔坍塌、漏失的基本措施

第二节 钻孔护壁

一、防坍性冲洗液

二、钻孔护壁注浆

三、套管护壁

第三节 钻孔漏失防治

一、钻孔漏失的原因与危害

二、漏失通道的类型与漏失测量

三、钻孔漏失的预防

四、钻孔堵漏

第八章 地基处理注浆

第一节 概述

一、地基处理及注浆法的分类

二、注浆法的应用范围

三、地基处理注浆的浆液

第二节 灌浆法

一、灌浆方式

二、灌浆工艺

第三节 高压喷射注浆与深层搅拌注浆

一、高压喷射注浆

二、深层搅拌注浆

参考文献

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钻孔冲洗液漏失量观测

钻孔冲洗液观测原理

钻孔冲洗液漏失量观测确定导水裂隙带高度的方法是利用了液体在孔内自重压力下会沿裂隙流动漏失,根据钻探过程中给水量和回水量计算出冲洗液漏失量以反映岩体的透水性,边钻进,边取数据,观测资料较为直观,是一种直观的观测手段。在导水裂隙带范围内的水流必然向采空区运动排泄而不可能在临界面储存。因此在此位置时钻孔冲洗液漏失,水位相应下降;钻孔中断给水后,水位不断下降直至孔底。钻孔到达临界面时的耗水量、水位变化幅度,因临界面所处位置的岩性、裂隙发育和联通程度不同而有所差异。

钻孔冲洗液工作方法

钻孔开钻后采用清水作为冲洗液,待形成循环时,测定水源箱水位,并记录相应的时间、钻进深度,每钻进0. 5m 时再测定记录一次,直至完成完整的一回次;在每次上下钻时观测记录一次钻孔水位;当冲洗液循 环中断时及时记录孔深和时间,并详细描述记录岩芯的垂向裂隙发育状况;最后整理观测资料,计算单位时间冲洗液漏失量,绘制钻孔冲洗液漏失量曲线和钻孔水位曲线,综合确定导水裂隙带高度。

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钻孔冲洗液功能

在岩心钻探中,要保证优质快速安全钻进,正确地选择,使用冲洗液起着十分重要的作用,因此冲洗液被称为钻进过程中的“血液”。其功用如下:

1、清洗孔底,悬浮和携带岩粉

钻进过程中,钻头不断地破碎孔底岩石,延深钻孔,与此同时孔底会产生大量的岩粉、岩屑,借循环着的冲洗液,将钻头破碎的岩粉、岩屑及时地携带到地表,以保持孔底清洁;当冲洗液中断时,利用冲洗液本身的一定性能(如触变性),将岩粉悬浮起来,防止岩粉迅速沉淀造成埋钻事故。

2、冷却钻头,提高钻头使用寿命

钻进中,孔底钻头破碎岩石消耗的有效功,只占传到孔底的机械功的很小一部分,绝大多数的机械功作用于与岩石的摩擦,转化为热,因此孔底钻头温升较高。尤其是金刚石钻进,其钻头温升可达到二、三百度,如果得不到及时冷却,将会造成烧钻(即金刚石碳化)。或过早磨损,所以钻进过程中,借循环着的冲洗液将其热量带走,从而冷却钻头,达到延长钻头使用寿命之目的。

3、润滑钻头和钻具,减弱钻具震动

钻进过程中,尤其金刚石钻进中,使用加润滑剂的乳化冲洗液,它可以减小钻头和孔底岩石、钻具和孔壁间的摩擦阻力和有效地减弱钻具高转速回转时震动及减轻钻机动力机等的负荷,使钻头工作平稳。

4、形成泥皮,保护孔壁

钻进过程中利用冲洗液本身的性能,在孔壁上形成薄而致密的泥皮,防止孔壁坍塌、掉块;调节冲洗液的比重,可以防止涌水、漏失、井喷等事故。同时,某些冲洗液对不稳定的和水敏性的地层还有抑制的作用,有效地防止孔壁的膨胀、坍塌。

5、输送岩心

反循环连续取心钻进时,利用冲洗液作介质,连续地通过钻杆柱向地面输送岩心,这种方法取得的岩心,代表性好,层次确切。

6、采用涡轮钻、螺杆钻及冲击回转钻等时,冲洗液是传递动力的工作介质。

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